(57)【要約】      （修正有）【課題】タッチセンサーの静電放電保護構造を提供する。【解決手段】タッチ感知パターン２０、信号線パターン３０、および基板上の保護リングゾーン４０を含むタッチセンサーの静電放電保護構造であって、タッチ感知パターンにはいくつかの感知列２１ａ、２３ａが含まれ、信号線パターンにはいくつかの電気線が含まれ、感知列を信号プロセッサーに電気的に接続する。保護リングゾーンは、基板の外周エッジ領域に形成され、タッチ感知パターンを囲む。保護リングゾーンにはいくつかの導電性マイクロブロックが設けられ、各マイクロブロックは、絶縁される隙間により互いに分離されている。静電放電現象が発生すると、保護リングゾーンは、静電放電の破壊電流がパネル内の回路に入るのを阻止または低減して、信号プロセッサーチップへの損傷を回避できる。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
一種のタッチセンサーの静電放電保護構造であり、基板上に設けられたタッチ感知パターン、信号線パターン、保護リングゾーンを含み、前記タッチ感知パターンは複数の感知列を含み、前記信号線パターンは複数の電気線を含み、前記複数の電気線は前記複数の感知列を信号プロセッサーに電気的に接続し、前記保護リングゾーンは、前記基板の周縁領域に形成され、前記タッチ感知パターンを囲み、前記保護リングゾーンには複数のマイクロブロックが設けられており、前記複数のマイクロブロックは導電性を有しており、前記各マイクロブロックは隙間によって互いに分離されて絶縁されていることを特徴とする、タッチセンサーの静電放電保護構造。
【請求項２】
前記保護リングゾーンの横幅は５．５ｍｍ以上に設置されていることを特徴とする、請求項１に記載のタッチセンサーの静電放電保護構造。
【請求項３】
前記マイクロブロックの形状は、六角形、三角形、長方形、台形、円形から選択できることを特徴とする、請求項１に記載のタッチセンサーの静電放電保護構造。
【請求項４】
前記保護リングゾーンの前記複数マイクロブロックには、いくつかの前記形状が含まれることを特徴とする、請求項３に記載のタッチセンサーの静電放電保護構造。
【請求項５】
前記マイクロブロックの隙間の幅は２５μｍ以上であることを特徴とする、請求項１に記載のタッチセンサーの静電放電保護構造。
【請求項６】
一種のタッチセンサーの静電放電保護構造であり、基板上に設けられたタッチ感知パターン、信号線パターン、保護リングゾーンを含み、前記タッチ感知パターンは複数の感知列を含み、前記信号線パターンは複数の電気線を含み、前記複数の電気線は前記複数の感知列を信号プロセッサーに電気的に接続し、前記保護リングゾーンは、前記基板の周縁領域に形成され、前記タッチ感知パターンを囲み、前記保護リングゾーンは絶縁シートであることを特徴とする、タッチセンサーの静電放電保護構造。
【請求項７】
前記保護リングゾーンの横幅は５．５ｍｍ以上に設置されていることを特徴とする、請求項６に記載のタッチセンサーの静電放電保護構造。
【請求項８】
前記保護エンドレスベルトの絶縁シートの材料は、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレートまたはシクロオレフィンコポリマーのうちの１つから選択されることを特徴とする、請求項６に記載のタッチセンサーの静電放電保護構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、タッチセンサーの技術分野、特に、タッチセンサーの回路を静電放電の衝撃から保護するために使用できるタッチセンサーの静電放電保護構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子製品の急速な発展と普及に伴い、ますます多くのタッチセンサーが人々の生活の中で使用されている。一般に、タッチセンサーの構造は、基本的に基板上にタッチ感知パターンと信号線を設置することである。タッチ感知パターンには、いくつかのＸ軸感知列（X-Trace）といくつかのY軸感知列（Y-Trace）が含まれ、X軸感知列とY軸感知列は直交して配置される。信号線はそれぞれ、Ｘ軸の感知列とＹ軸の感知列を信号プロセッサーに接続する。ユーザーが指でセンサーのパネルに触れ、指の静電気をタッチセンサーに伝えてタッチ操作を行う。しかし、通常、シグナルプロセッサーのＩＣ回路は数十ボルトにしか耐えることができません。チップへの損傷を避けるために、人体からの静電放電（ＥＳＤ、Electro-Static Discharge）がパネルの回路に入るのを避ける必要がある。したがって、優れたタッチセンサーは、収集されたタッチ信号の感度の問題を解決するだけでなく、センサーの信頼性の問題も解決する必要があり、特にセンサーのＥＳＤ保護に関する研究は特に重要である。
前述のＥＳＤ現象とは、電子機器および電気製品が電荷を移動する可能性のある物体に接触すると、静電放電が内部回路に影響を及ぼし、動作が不安定になったり、電子機器および電気製品が損傷することさえある。人体が電子、電気製品の外部接続部品に触れるとＥＳＤが発生する場合がある。
ＥＳＤ現象による損傷から内部回路を保護するために、ＥＳＤ保護構造を設け、電子回路を保護することができる。通常、タッチセンサーの静電放電（ＥＳＤ）保護対策は、絶縁接着剤または導電性材料で貼りつけ、静電気の集まりを防止したり、ＥＳＤを誘導したりする。現在、市場のタッチセンサーで使用されているＥＳＤ保護構造のほとんどは、ＥＳＤによって生成された電流の大部分を接地に短絡するか、ＥＳＤ電流のほとんどをTVSダイオードに通して、二極間の電圧を所定の値に固定することを実現し、静電荷をシステムの接地に流して保護効果を達成する。ただし、リードの接地がしっかりしていないか、配線が適切に設置されておらず、インピーダンスが過度に高い場合でも、ＥＳＤ破壊電流によりチップが損傷する可能性がある。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
本考案の目的は、タッチセンサーの静電放電保護構造を提供し、主にセンサー外周にＥＳＤ防止ゾーン構造を設けることである。ＥＳＤ現象が発生した場合、保護リングゾーンを使用して、または、チップの損傷を避けるために、パネル内の回路へのＥＳＤ破壊電流を減らす。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本考案のタッチセンサーの静電放電保護構造は、基板上に設置されたタッチ感知パターン、信号線パターンおよび保護リングゾーンを含む。タッチ感知パターンは、いくつかの感知列を含み、信号線パターンは、いくつかの電気線を含む。いくつかの電気線はそれぞれ、いくつかの感知列を信号プロセッサーに電気的に接続される。保護リングゾーンは、基板の周縁領域に形成され、タッチ感知パターンを囲む。保護リングゾーンには複数のマイクロブロック（micro-block）が設けられており、複数のマイクロブロックは導電性を有しており、各マイクロブロックは隙間によって互いに分離されて絶縁されている。
保護リングの横幅は５．５ｍｍ以上に設置される。
マイクロブロックの形状は、六角形、三角形、長方形、台形または円形から選択される。
保護リングゾーン内の複数のマイクロブロックには、六角形、三角形、長方形、台形、ストリップ、多角形、円形またはそのうちのいくつかの形状を含む。
マイクロブロックの隙間の幅は２５μｍ以上である。
【０００５】
本考案におけるタッチセンサーの別の静電放電保護構造は、基板上に設置された感知パターン、信号線パターン、および保護リングを含む。タッチ感知パターンは、いくつかの感知列を含み、信号線パターンは、いくつかの電気線を含む。いくつかの電気線はそれぞれ、いくつかの感知列を信号プロセッサーに電気的に接続される。保護リングは、基板の周縁領域に形成され、タッチ感知パターンを囲む。保護リングゾーンは絶縁シートである。
保護リングゾーンの横幅は５．５ｍｍ以上に設置される。
保護リングゾーンの絶縁シートの材料は、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレートまたはシクロオレフィンコポリマーのうちの１つから選択される。
【０００６】
本考案は、いくつかの選択された概念を簡略化した形で紹介するだけであり、これについては、以下の実施形態でさらに説明する。また、本考案の内容は、実用新案出願の主要な特徴または基本的な特徴を特定することを意図しておらず、実用新案請求項の範囲を限定することも意図していない。
【考案の効果】
【０００７】
本考案タッチセンサーの静電放電保護構造を設けることにより、信号プロセッサーチップに損傷を与えないように、ＥＳＤ現象が発生したときにタッチセンサー内の回路へのＥＳＤ破壊電流を効果的にブロックまたは削減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本考案第１実施形態におけるタッチセンサーの平面模式図である。
【図２】図１の位置Ａでの部分拡大平面図であり、保護リングゾーンにおけるマイクロブロックの分布を示している。
【図３】図１のＣ−Ｃ断面線の側断面図である。
【図４】図１の位置Ａでの部分拡大平面図であり、保護リングゾーンにおける別のマイクロブロックの分布を示している。
【図５】図１の位置Ａでの部分拡大平面図であり、保護リングゾーンにおけるさらに別のマイクロブロックの分布を示している。
【図６】本考案第２実施形態におけるタッチセンサーの平面模式図である。
【図７】図６のＤ−Ｄ断面線の側断面図である。
【考案を実施するための形態】
【０００９】
本考案第１実施形態のタッチセンサーの構造を図１から図５に示し、第２実施形態のタッチセンサーの構造を図６から図７に示す。図面は、本考案の好ましい実施形態を示しているが、本考案の実施形態はこれらの例に限定されない。説明を明確にし、本考案の技術的特徴を理解しやすくするために、図面内のパーツはそれらの相対的なサイズに従って描かれておらず、一部のサイズは他の関連するサイズと比較して誇張されている。無関係な詳細は完全には描かれておらず、スキーマを単純化するために省略する。
【００１０】
図１から図３に示すように、本考案の第１実施形態のタッチセンサー構造は、主に、基板１０、タッチ感知パターン２０、信号線パターン３０および保護リングゾーン４０を含む。
【００１１】
基板１０は、誘電特性および高い光透過率を有するプレートであり、材料は、ガラス、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエステル（ＰＥＴ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）またはシクロオレフィン共重合体（ＣＯＣ）等から選択されるが、実施される材料の範囲は上記の材料に限定されず、あらゆる種類の可撓性、硬質または可撓性透明基板が適用可能である。
【００１２】
タッチ感知パターン２０は、基板１０の表面上に配置される。本実施形態では、タッチ感知パターン２０は、順に積層された第１感知層２１、絶縁層２２、および第２感知層２３から構成される。第１感知層２１（すなわち、Ｙ軸感知層）は、高透過率ＩＴＯ導電膜であり、これは、Ｙ軸方向に沿って配置された複数列のＹ軸感知列２１ａを含む。各Ｙ軸感知列２１ａは、直列に接続された複数の菱形の平面静電容量感知ユニットから構成され、上部に静電容量信号オーバーラップ点２１ｂが設けられている。第２感知層２３（すなわち、Ｘ軸感知層）は、光透過率が高いＩＴＯ導電膜であり、Ｘ軸方向に沿って配置された複数行のＸ軸感知列２３ａを含む。各Ｘ軸誘導列２３ａは、直列に接続された複数の菱形の平面静電容量感知ユニットから構成され、その左端に静電容量信号オーバーラップ点２３ｂが設けられている。第１感知層２１および第２感知層２３は、絶縁層２２によって互いに絶縁および分離されている。絶縁層２２の材料は、固体の透明な光学接着フィルム（ＯＣＡ）または液体の光学樹脂（ＯＣＲ）であり、それにより、上記の２つの感知層２１および２３は、絶縁および分離され、同時に両方が一体に結合され得る機能を有する。図１に示すように、２つの感知層２１、２３を組み合わせた場合、Ｙ軸感知列２１ａとＸ軸感知列２３ａは直交するため、Ｘ軸静電容量感知列の静電容量感知ユニットとＹ軸静電容量感知列の静電容量感知ユニットは交錯する、相補的なパターンで配置される。これらのパターンは、共同で菱形のグリッド状の静電容量感知ユニットマトリックスを形成する。
【００１３】
信号線パターン３０は、複数のＹ軸電気線３１と複数のＸ軸電気線３２とを含み、Ｙ軸電気線３１は、Ｙ軸感知列２１ａの静電容量信号オーバーラップ点２１ｂにそれぞれ電気的に接続することができる。これらのＸ軸電気線３２は、Ｘ軸感知列２３ａの静電容量信号オーバーラップ点２３ｂにそれぞれ、電気的に接続され、タッチ感知パターン２０によってトリガーされた感知信号を信号プロセッサー（図示せず）に送信して、計算を実行する。
【００１４】
保護リングゾーン４０は、基板１０の周縁領域に配置され、タッチ感知パターン２０を取り囲んでいる。保護リングゾーン４０の横幅Ｗは５．５ｍｍより大きく、好ましくは７．５ｍｍから１０ｍｍに設定され、いくつかのマイクロブロックＭＢが保護リングゾーン４０に均一に分配される。本実施形態では、保護リングゾーン４０の横幅Ｗは８ｍｍであり、保護リングゾーン４０に設けられたマイクロブロックＭＢは、第１感知層２１および第２感知層２３のＩＴＯ導電膜のレーザー切断法により形成される。マイクロブロックＭＢは、互いに接続されないようにレーザー切断されており、レーザー切断溝により形成されたマイクロブロックＭＢ間の隙間Ｇは互いに分離されて絶縁されている。形成された隙間が確実に絶縁効果を有することを確実にするために、好ましくは、レーザー切断溝の隙間Ｇの幅は、約２５μｍ以上、好ましくは３０μｍ〜５０μｍである。通常、隙間Ｇの幅は３０μｍに設定され、切断深さは、第１感知層２１と第２感知層２３のＩＴＯ導電性材料層を完全に切断する必要がある。マイクロブロックＭＢの形状は、六角形（図２を参照）、三角形（図４を参照）、長方形（図５を参照）、台形、ストリップ、多角形、および円形または前述の幾何学的形状のいくつかの組み合わせからなる群から選択される。保護リングゾーン４０の構造により、信号プロセッサーチップに損傷を与えないように、ＥＳＤ現象が発生したときにタッチセンサー内の回路へのＥＳＤ破壊電流を効果的にブロックまたは削減できる。ＥＳＤ ＩＥＣ６１０００−４−２テスト仕様の実験結果によると、本考案の上記保護リングゾーン４０の構造設置は、レベル４の接触放電および空気放電（level 4 contact discharge and Air Discharge）のテスト基準に合格できるため、タッチセンサーは優れた静電放電保護性能を備えている。
【００１５】
図６から図７は本考案の第２実施形態におけるタッチセンサーの構造を説明する図である。タッチセンサー構造は基板１０、タッチ感知パターン２０、信号線パターン３０および保護リングゾーン５０を含む。前述の第１実施形態と比較して、２つの構造の主な違いは保護リングゾーン５０にあり、同様の構造を有する他の部分はここでは省略する。保護リングゾーン５０は覆われた絶縁シートである。保護リングゾーン５０の横幅は５．５ｍｍより大きく、好ましくは７．５ｍｍから１０ｍｍに設定され、その材料はポリエステル（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）またはシクロオレフィン共重合体（ＣＯＣ）等であるが、実施する材料の範囲は上記の材料に限定されない。この実施形態では、保護リングゾーン５０の幅は約８ｍｍであり、設置後のパネルの平坦性を確保するために、タッチ感知パターン２０の厚さとほぼ同じ厚さＴを有する。
【００１６】
ＥＳＤ ＩＥＣ６１０００−４−２テスト仕様の実験結果によれば、本考案の上記の保護リングゾーン５０の構造設置定は、レベル４の空気放電+ポイントテストフィンガー（level 4 Air Discharge + point test finger）のテスト基準に合格し、優れた静電放電保護効果を備えたタッチセンサーになる。
【００１７】
以上、本考案は実施形態を例に挙げて説明したが、本考案に限定する趣旨ではなく、この技術分野に精通している人ならだれでも、その趣旨と範囲を逸脱することなく、様々な変更やレタッチを行うことができる。したがって、本考案において、保護の範囲は、請求項で定義された範囲に従うものとする。
【符号の説明】
【００１８】
１０  基板
２０  タッチ感知パターン
２１  第１感知層
２１ａ  Ｙ軸感知列
２１ｂ  静電容量信号オーバーラップ点
２２  絶縁層
２３  第２感知層
２３ａ  Ｘ軸感知列
２３ｂ  静電容量信号オーバーラップ点
３０  信号線パターン
３１  Ｙ軸電気線  
３２  Ｘ軸電気線  
４０  保護リングゾーン
５０  保護リングゾーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年8月21日(2020.8.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項８】
前記保護リングゾーンの絶縁シートの材料は、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレートまたはシクロオレフィンコポリマーのうちの１つから選択されることを特徴とする、請求項６に記載のタッチセンサーの静電放電保護構造。